校园科普小主播---热胀冷缩科学问题和背后的科学思维方式

发布时间: 2021-07-06 13:27:56 来源: 励志妙语 栏目: 经典文章 点击: 85

这是帮女儿选拔校园科普小主播写的稿子。第二稿同学们,大家好!我叫李伊诺,来自XX学校X年级X班。科学素质不仅仅体现在科学知识的积...

校园科普小主播---热胀冷缩科学问题和背后的科学思维方式

这是帮女儿选拔校园科普小主播写的稿子。

第二稿

同学们,大家好!我叫李伊诺,来自XX学校X年级X班。

科学素质不仅仅体现在科学知识的积累,更体现在思维方式的科学化。下面我以日常生活中所遇、所见的一些事情,给大家讲一讲热胀冷缩这个科学知识以及背后的科学思维方式。

第一个问题:踩瘪的乒乓球,为什么用开水一烫就会鼓起来呢?

首先我们知道,乒乓球是一个密封的塑料小球,里面充满了空气。乒乓球被踩瘪的时候,乒乓球的塑料外壳变形了,乒乓球里面的空气被压缩了。没有遇到热水之前,乒乓球里面的压缩空气向外膨胀的力量是不够的,不能使乒乓球的外壳复原。但是只要用开水烫一烫,乒乓球里的密闭空气就会受热膨胀,空气膨胀变大的力气就可以把踩瘪的地方给撑起来,恢复原来的形状。空气的热胀冷缩就是踩瘪的乒乓球能够复原的科学道理。所有的物体都有热胀冷缩的特性,而空气的这种特性最为明显。

可是踩瘪的乒乓球能够复原,仅仅就只是因为空气的热胀冷缩这一个原因吗?还有没有其他原因?我想提醒大家的是:乒乓球作为一个整体,是由塑料外壳加密闭空气组成的,热水除了对空气产生影响之外,还会对乒乓球的外壳本身产生影响。足够的热量可以让钢铁变软熔化成为一炉钢水。那么热水的热量也是可以让乒乓球的塑料外壳变的柔软。有了热水的帮助之后,空气膨胀了,向外鼓起来的力量变大了,塑料外壳变软了,乒乓球复原的阻力变小了。此消彼长之后,乒乓球终于复原了。

这个问题背后的科学思维是:事物是具有复杂性的,我们思考问题时,一定要全面,不能单一。

第二个问题:热气球加热后,为什么能够飞起来呢?

我们经常可以在电视上面看到用耐火布为材料制作的热气球,在没有加热的时候,是瘪瘪的形状,塌在地上一点可以飞起来的样子都没有,可是当火焰喷射进了热气球之后,瘪瘪的热气球就开始慢慢鼓起来,越来越大,最后就会飞起来了。为什么会这样呢?可能很多同学会抢着回答:因为加热后的空气会上升!

那么我们需要多问一句:为什么加热后的空气会上升呢?

我们都知道木头在水里是可以浮起来的。之所以会浮起来的原因,是因为木头的密度比水的密度小。密度的差别就是因为相同体积的物体,但是重量却不一样。一样体积的木头和水,木头要更轻一些。加热后的热气球其实不是飞起来的,而是浮起来的!因为热空气比冷空气的密度要小一些。

那么我们还要再多问一句:为什么热空气的密度会比冷空气的密度要小呢?

答案其实就是第一个问题里面提到:空气的热胀冷缩!!

热气球在火焰喷射的时候,吹进入了很多空气,吹进去的空气把热气球给吹的鼓起来了,如果吹进去的空气是冷的,就像同学们用嘴巴吹出来的节日彩色气球一样,是飞不起来的。真正起作用让热气球飞起来的是火焰加热后的空气,空气被加热后,因为热胀冷缩的原理,热空气膨胀了,这个时候热气球里面的热空气的密度相对于外面的冷空气的密度变小了。冷空气就成为了水,热空气就成为了木头。沉在冷空气底部的热气球在热空气的帮助下,最终就从冷空气中浮起来了。

这个问题背后的科学思维是:我们思考问题时要往深处去,要穷本极源,一定要多问几个为什么。我们的思维要突破书本,突破教室,突破校园,向着星辰大海迈进!因为我们的思维能够有多远,我们的前途和我们的伟大祖国就能走多远!

第一稿

第一个问题:踩瘪的乒乓球,为什么用开水一烫就会鼓起来呢?

小朋友玩乒乓球,有时不小心,一脚把乒乓球踩瘪了。但是用开水一烫,乒乓球又重新变圆了。这是为什么呢?

乒乓球是密封的,而且里面充满了空气,乒乓球被踩瘪的时候,乒乓球的外壳变形了,乒乓球里面的空气被压缩了。没有遇到热水之前,乒乓球里面的压缩空气向外膨胀的力量不够,不能使乒乓球的外壳复原。这个时候呢,只要用开水一烫,乒乓球里的空气受热膨胀,空气向外扩散的力气就会变大了,空气变大的力气就可以把踩瘪的地方给撑回来,恢复原来的形状。这就是热胀冷缩的原理。所有的物体都有这样的特性,而空气的这种特性最为明显。

可是踩瘪的乒乓球能够复原,仅仅就只是因为空气的热胀冷缩这一个原因吗?还有没有其他原因?我想提醒大家的是,乒乓球作为一个整体,不仅仅是由空气组成,还有乒乓球的塑料外壳呢?热水除了对空气产生影响之外,还会对乒乓球的外壳本身产生什么影响呢?聪明的小朋友才会想到:热水会让乒乓球的塑料外壳变软啊!热量可以让钢铁融化变成一炉钢水,钢水甚至可以流动呢。那么热水的热量也可以让乒乓球的塑料外壳变的柔软。有了热水的帮助之后,空气膨胀了,向外鼓起来的力量变大了,坚硬的外壳变软之后,阻力变小了。想要鼓起来的弱小的力量变大了,不想鼓起来的强大的力量变弱了。此消彼长之后,乒乓球的外壳终于复原了。

这个思考科学问题的过程说明了,除了要明白科学的原理之外,也要明白事物的复杂性,很多困难的解决方案,并不是唯一的,我们思考问题时,一定要全面一些,要考虑事情的方方面面,要像一个球形一样向四周发散、扩散地思考问题,而不能像一条直线一样,只思考一个点一个方向。

第二个问题:热气球为什么能够飞起来呢?

我们经常可以在电视上面看到气球底部的火焰喷射器,在热气球里面喷射火焰之后,热气球就能够飞到天上去。这是为什么呢?

用耐火布为材料制作的热气器,在没有加热的时候,是瘪瘪的形状,塌在地上一点可以飞起来的样子都没有,可是当火焰喷射进了热气器之后,瘪瘪的热气球就开始慢慢变大了,然后就会升起来了,越升越高,最后居然带着热气球下的大篮子和大篮子里面的人,一起飞到了天上,等到关闭火焰之后,气球又会慢慢的降落下来,为什么会这样呢?可能很多同学会抢着回答:因为加热后的空气会上升!

那么我要问大家一句:为什么加热后的空气会上升呢?

我们都知道木头在水里是可以浮起来的。之所以会浮起来的原因,是因为木头的密度比水的密度小。为什么水和木头会有密度的差别呢?密度的差别就是因为相同体积的物体,但是重量却不一样。一样体积的木头和水,木头要更轻一些。到了这里,聪明的同学就可以想到了,热气球原来不是升起来的,而是浮起来的呀!原来热空气比冷空气的密度要小呀!!恭喜能够想到这一点的小朋友,你们真的很聪明!但是我还想再问一句:为什么热空气的密度会比冷空气的密度要小呢?关于答案,我在这里提示大家一句:热胀冷缩!!

热气球在火焰喷射的时候,吹进入了很多空气,吹进去的空气把热气球给吹的鼓起来了,如果只是单纯的吹进去了空气,那么热气球是不会上升的,就像同学们用嘴巴吹出来的节日彩色气球一样,是飞不起来的。真正起作用让热气球飞起来的是火焰加热后的空气,空气被加热后,因为热胀冷缩的原理,空气膨胀了,这个时候热气球里面的热空气的密度相对于外面的冷空气的密度变小了。冷空气就成为了水,热空气就成为了木头。停在地面上的热气球,没有加热时,就是沉在水底的,形状像热气球一样的一大块水,突然因为加热了,这一大块水的密度变小了,类似于变成了一大块木头,最终就从水里面浮起来了。

这个思考科学问题的过程说明了,我们除了要明白科学的原理之外,在思考问题时要往深处去,要穷本极源,要把问题研究到底,要把问题彻底搞明白,一定要多问为什么,只有多问为什么,我们才能真正的抓住问题的本源,彻底弄清楚问题的本质。思考问题时,我们的思想要突破书桌,突破教室,突破校园,突破天空,向着星辰大海迈进!思维能够有多远,我们就能够走多远!

本文标题: 校园科普小主播---热胀冷缩科学问题和背后的科学思维方式
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